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点A、B、C、D在同一球的球面上,AB=BC=2,AC=2,若四面体ABCD体积的最大值为23,则这个球的表面积为 __

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 11:59:53
点A、B、C、D在同一球的球面上,AB=BC=
2
点A、B、C、D在同一球的球面上,AB=BC=2,AC=2,若四面体ABCD体积的最大值为23,则这个球的表面积为 __
根据题意知,△ABC是一个直角三角形,其面积为1.其所在球的小圆的圆心在斜边AC的中点上,设小圆的圆心为Q,
若四面体ABCD的体积的最大值,由于底面积S△ABC不变,高最大时体积最大,
所以,DQ与面ABC垂直时体积最大,最大值为
1
3S△ABC×DQ=
2
3,

1
3×1×DQ=
2
3,∴DQ=2,如图.
设球心为O,半径为R,则在直角△AQO中,
OA2=AQ2+OQ2,即R2=12+(2-R)2,∴R=
5
4
则这个球的表面积为:S=4π(
5
4)2=
25
4π;
故答案为:
25
4π.